先说结论:只是原型机,并不是真的做出来了。
关于量子计算机知乎上已经有很多介绍,这里简要说一说。
量子计算机,基本操作单元区别于传统的bit,我们称之为qubit,它最大的优势在于量子并行性和量子叠加态的性质,可以在一些问题上以多项式时间处理传统计算机需要指数时间处理的问题,比如大数分解(Shor 算法),数据库搜索(Grover搜索算法)。
(有一些问题能否用量子计算解决还存在争议,在此先不列出)
所谓通用型量子计算机,指的是可实现通用型的算法设计,实现基本的量子计算操作的量子计算系统。按照这个定义,其实D-wave的量子退火机并不能算是通用型量子计算机。
目前主流的量子计算的三种理论模型:
(1)量子电路(Quantum Circuit)
(2)绝热量子计算(Adiabatic Quantum Computation)
(3)单道量子计算( One-Way Quantum Computation)
物理实现包括:超导量子电路,离子阱,量子点以及光子晶体等。目前我们实验室所使用的是金刚石中的一种缺陷构成的能级结构,也就是所谓的NV-Center构建Qubit。
再来说说IBM, IBM在早前的IBM Quantum Experience中放出了5 qubit的量子计算平台。
用户可以在平台上搭建量子电路来实现一些简单的算法。在今年国内一些量子平台(本源量子计算平台,清华NMR和阿里量子计算平台)公布后,IBM又公布了16qubit的量子计算平台。但是需要注意的是,超导量子计算的一个限制在于,qubit之间的拓扑结构会影响算法的设计,以下面这个为例子,5 qubit蝴蝶型分布的没有直接相连接的qubit是不能搭建CNOT门的。
至于说这次宣布研制成功的50qubit的prototype,我目前持观望态度,因为之前谷歌提出量子霸权的时候也是类似的,有一些放卫星的意味。
至于为什么是50 qubit我在这里可以再说一说。
上周我去武汉大学听一个报告,是袁声军老师做的关于用超级计算机实现量子通用机模拟的报告,他的团队利用目前全球最强大的超级计算机(神威-太湖之光)的全部计算资源实现了45 qubit的量子通用机的模拟。
因此50 qubit如果实现,就能够超越目前人类所能达到的计算能力极限。
至于会对现行的加密算法,例如RSA加密算法产生什么影响,一切都要等实验结果出来才有定论。
之前调研过Shor算法的相关知识,在这里再简单讲讲。
才疏学浅,如有疏漏还请各位务必斧正。
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